đồ án môn học điều khiển logic thiết kế cần trục rải liệu

Đồ án môn học ĐKLG
Đề tài thiết kê môn học điều khiển logic
Nhiệm vụ : thiết kế hệ thống điều khiển công nghệ cho ở hình vẽ sau:

Trong đó :
m : tín hiệu khở động
P : chuyển động sang phải
T : chuyển động sang trái
L : chuyển động lên
X : chuyển động đi xuống
Phơng pháp thiết kế GRAPCET
Phơng pháp mạch lực điều khiển :điện khí nén
Cán bộ hớng dẫn :
Lu đức dũng
Mục lục
Trang
Mở đầu 3
Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44
1
P
X L X XL L
P P
T
m
Đồ án môn học ĐKLG
Chơng1 : Giới thiệu về hệ thống cần trục rải liệu 4
I . Gới thiệu về công nghệ và chức năng 4
II. Mô tả công nghệ 4
III. Lựa chọn công nghệ 5
CHUƠNG2 : Thiết kế hệ thống điều khiển cần trục rải liệu bằng
phơng pháp GRAPCET 6

I. Grapcet công cụ để mô tả mạch trình tự trong công nghiệp 6
II. Thiết lập Grapcet hệ thống 6
1 . Grapcet I 6
2 . Grapcet II 6
3 . Phơng trình trạng thái và hàm điều khiển 7
5. Thuyết minh nguyên lý hoạt động của sơ đồ điều khiển 9
CHƯƠNG 3 : Giới thiệu công nghệ khí nén và điện khí nén 11
CHƯƠNG 4 : Tính chọn thiết bị điều khiển 14
Lời Mở đầu
Trong mọi ngành sản xuất hiện nay, các công nghệ tiên tiến, các dây chuyền và
thiết bị hiện đại đang từng ngày, từng giờ đợc ứng dụng vào nớc ta. Với chính sách
mở cửa của Đảng và Nhà nớc ta hiện nay, chắc chắn nền kỹ nghệ tiên tiến và hiện
đại của thế giới sẽ ngày càng đợc áp dụng hiệu quả vào Việt Nam với quy mô, số l-
ợng, chất lợng một cách nhanh chóng. Tác dụng của các công nghệ mới và dây
chuyền sản xuất hiện đại đã góp phần thúc đẩy sự nghiệp Công nghiệp hoá - Hiện
đại hoá đất nớc mà Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VIII đã đề ra.
Sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia phụ thuộc rất nhiều vào mức độ cơ giới
hoá và tự động hoá các quá trình sản xuất. Với vai trò là mũi nhọn của kỹ thuật
hiện đại, lĩnh vực tự động hoá đang phát triển với tốc độ ngày càng cao. Những
thành tựu của lý thuyết Điều khiển tự động, Tin học công nghiệp, Điện tử công
suất, Kỹ thuật đo lờng đã và đang đợc triển khai trên quy mô rộng lớn, tạo nên
những thiết bị và dây chuyền công nghiệp sản xuất tự động với năng suất cao và
chất lợng tốt. Trong quá trình sản xuất, việc tự động hoá một dây chuyền sản xuất
đóng vai trò rất quan trọng. Nó là cầu nối giữa các hạng mục sản xuất, giữa các
phân xởng trong nhà máy, giữa các máy công tác trong một dây chuyền. Việc điều
Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44
2
Đồ án môn học ĐKLG
khiển hoạt động của các dây chuyền hiện đại, tiên tiến cũng ngày càng đa dạng và
phức tạp.

Một trong những hoạt động rất cần thiết của một nhà máy công nghiệp nặng hiện
đại là hệ thống cần trục rải liệu. Cần trục là một thiết bị vận chuyển và nâng bốc
hàng trong nhà máy, nơi có nhiều ngời và máy móc, mặt khác, năng suất của cần
trục ảnh hởng rất lớn đến đến năng suất chung của nhà máy. Vì vậy, các thiết bị
điện và hệ thống điều khiển của cần trục phải đảm bảo việc tiện lợi, có năng suất
cao, vận hành an toàn và thao tác đơn giản. Việc tự động hoá quá trình công nghệ
rải liệu sẽ làm giảm các thao tác trong quá trình rải liệu, tiết kiệm nhân công, nâng
cao hiệu suất lao động và độ tin cậy sản xuất. Mục tiêu của việc tự động hoá sản
xuất đòi hỏi việc thiết kế hoạt động của cần trục phải đảm bảo tính tiện lợi về mặt
sử dụng và dễ điều khiển cũng nh đáp ứng đầy đủ các đặc điểm, yêu cầu công nghệ
của hệ thống.
Trong hệ thống rải liệu, các thiết bị và máy móc hoạt động theo một trình tự
logic chặt chẽ nhằm đảm bảo chất lợng sản phẩm và an toàn cho ngời vận hành và
thiết bị. Cấu trúc làm việc trình tự của dây chuyền đã đa ra yêu cầu cho điều khiển
là điều khiển sự hoạt động thống nhất chặt chẽ của cần trục. Khi thiết kế hệ thống
phải tính đến các phơng thức làm việc khác nhau để đảm bảo an toàn và xử lý kịp
thời các h hỏng của hệ và phải luôn luôn có phơng án can thiệp trực tiếp của ngời
vận hành đến việc dừng máy khẩn cấp, xử lý tắc nghẽn vật liệu và các hiện tợng
nguy hiểm khác. Phơng pháp thiết kế hệ thống bằng Grapcet là công cụ rất hữu ích
để thiết kế và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của hệ tự động hoá các quá trình rải
liệu
Sinh viên
Nguyễn Quyết Tiến
chơng i
giới thiệu về hệ thống cần trục rải liệu tự động
I. Giới thiệu về công nghệ và chức năng của cần trục
Cần trục là thiết bị dùng để nâng bốc vận chuyển hàng hoá thiết bị dùng trên
công trờng xây dựng, trong nhà máy công nghiệp luyện kim, cơ khí lắp ráp, trong
hải cảng Theo chức năng, cần trục đợc chia ra làm hai loại:
- Cần trục vận chuyển đợc dùng rộng rãi với yêu cầu chính xác không cao.

- Cần trục lắp ráp dùng nhiều trong các nhà máy cơ khí để lắp ghép các chi tiết
máy móc với yêu cầu chính xác cao.
Cần trục rải liệu đợc xếp vào loại cần trục vận chuyển. Nó có thể di chuyển phụ
tải theo hai phơng: phơng nằm ngang và phơng thẳng đứng nhờ vào hệ thống truyền
động đặt trên cần trục.
Chế độ làm việc của các cơ cấu cần trục đợc xác định từ các yêu cầu của quá
trình công nghệ, chức năng của cần trục trong dây truyền sản xuất. Nhìn chung, các
thiết bị điện cần trục làm việc trong chế độ ngắn hạn lặp lại, dễ bị quá tải nhiều, tần
số đóng cắt lớn,
II. Mô tả công nghệ
Sơ đồ công nghệ của hệ thống cần trục rải liệu
Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44
3
Đồ án môn học ĐKLG

I :Vị Trí lấy liệu
II,III,IV :Vị trí rải liệu
Nhìn vào sơ đồ công nghệ ta có thể mô tả công nghệ nh sau:
Đầu tiên hệ thống lấy liệu từ vị trí I ở bên trên,sau đó chuyển động sang phải
,khi đến vị trí II,thiết bị đi xuống ,gặp a1 thiết bị dừng chuyển động và rải liệu tại vị
trí này sau đó lại đi lên.Hành trình cứ nh vậy ch đến khi quay lên ở vị trí IV thì
thiết bị chuyển động sang trái và về vị trí ban đầu.Tại đây thiết bị đợc nạp liệu và
lại bắt đầu chu trình làm việc mới.

III Lựa chọn công nghệ
- Mạch lực ta dùng hệ thông khí nén gồm hai hệ Pittông - Xi lanh. Hệ pittông -
Xi lanh một điều khiển quá trình lên xuống của cần trục. Hệ Pittông -Xi lanh thứ
hai điều khiển quá trình sang trái và sang phải của cần trục
- Các Pittông đợc điều khiển bằng hệ thống điện khí nén
- Bộ cảm biến vị trí: các công tắc hành trình tự phục hồi b

o
,b
1
,b
2
,b
3
,a
0
,a
1
trong
đó ba cảm biến b
o
,b
1
,b
2
,b
3
định vị chuyển động theo phơng ngang còn cảm
biến a
0
,a
1
định vị chuyển động theo phơng thẳng đứng.
- Mạch điều khiển: các thiết bị đóng cắt có tiếp điểm để điều khiển cung cấp
điện cho các cuộn hút của van khí

Mô tả chu trình sản xuất

Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44
4
Đồ án môn học ĐKLG
chơng ii
thiết kế hệ thống điều khiển cho cần trục rải liệu
bằng phơng pháp grafcet
I. Grafcet - công cụ để mô tả mạch trình tự trong công nghiệp
Grafcet (Graphe Fonctionel de Commande Etape Transition) là công cụ mô tả
bằng hình học cho phép biểu diễn hoạt động của một hệ thống tuần tự, là đồ hình
chức năng cho phép mô tả các trạng thái làm việc và biểu diễn quá trình điều khiển
với các trạng thái chuyển biến từ trạng thái này sang trạng thái khác. Grafcet cho
một quá trình luôn là một đồ hình khép kín từ trạng thái đầu đến trạng thái cuối.
II. Thiết lập grafcet hệ thống
1. Grafcet I
Grafcet I là một đồ hình trạng thái mà trên các trạng thái, ngời ta giải thích chi
tiết những hành vi xảy ra ở hệ thống theo công nghệ yêu cầu.
0
1
2
3
4
Trạng thái ban đầu
Trạng thái sang phải
Trạng thái xuống
Trạng thái lên
Trạng thái sang trái
Xác lập
trạng thái
ban đầu
Đã ở trạng thái ban đầu

Đã ở trạng thái sang phải
Đã ở trạng thái xuống
Đã ở trạng thái lên
Đã ở trạng thái
sang trái
Grafcet I của hệ thống điều khiển
2. Grafcet II
Trớc hết phải chọn thiết bị chấp hành ( tín hiệu ra), thiết bị điều khiển ( tín
hiệu vào) và dựa vào thiết bị đó, ngời ta ký hiệu cho tên các thiết bị đó để phù hợp
với công nghệ và thay thế các chữ viết mô tả công nghệ ở Grafcet I bằng những ký
hiệu.
Chọn thiết bị chấp hành là hai hệ Piston- Xilanh, thiết bị điều khiển có tiếp điểm,
các cảm biến vị trí là loại công tắc hành trình tự phục hồi.
Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44
5
Đồ án môn học ĐKLG
Grafcet II của hệ thống
3. Phơng trình trạng thái và hàm điều khiển:
1
S)
4
S
0
b(g
0
S.
0
S)
0
(S

c
f).
0
(S
d
f)
0
f(S
1
S
0
S
4
S
o
bg
o
S
+=
+
==
=

+=
+

2
S)
3
S)
2
b
1
(b
0
a
0
S)
0
a((m
1
S.
1
S)
1
(S
c
f).
1
(S
d
f)
1
f(S
2

S
1
S
3
S)
2
b
0
a
1
b
0
(a
o
S)
o
a(m
1
S
+++=
+
==
=

+++=
+

3
S
1
S)
3
b
2
b
1
(b
2
S.
2
S)
2
(S
c
f).
2
(S
d
f)
2
f(S
3
S
2
S
1

S)
3
b
2
b
1
(b
2
S
++=
+
==
=

++=
+





1
S.
4
S)
2
S
1
(a)
1

S
4
(S)
2
S
1
(a
3
S.
3
S)
3
(S
c
f).
3
(S
d
f)
3
f(S
1
S
4
S
3
S
2
S
1

a
3
S
=+=
+
==
+=

=
+










=
+
==
=

=
+
0
S)
3

S
0
(b
4
S.
4
S)
4
(S
c
f).
4
(S
d
f)
4
f(S
o
S
4
S
3
S
0
b
4
S
4. Dựa vào các hàm điều khiển của các trạng thái và sau một vài bớc hiệu
chỉnh ta có thể xây dựng sơ đồ nguyên lý điều khiển hệ thống.
Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44

6
§å ¸n m«n häc §KLG
5. ThuyÕt minh nguyªn lý ho¹t ®éng cña s¬ ®å ®iÒu khiÓn
NguyÔn QuyÕt TiÕn – Líp T§H3-K44
7
Đồ án môn học ĐKLG
+ Trớc khi mở máy ,các vấu của Piston 1 và Piston 2 đang ở vị trí a
0
và b
0
. Nh
vậy ở trạng thái ban đầu, các cảm biến vị trí a
0
và b
0
đang bị tác động khiến các tiếp
điểm a
0
(6,7), b
0
(7,8), a
0
(6,10) và a
0
(6,11) đợc nối kín.
+ Khi ấn nút mở máy m, cuộn dây của Rơle điện áp RA cos điện. Khi nó đạt
điện áp hút thì tiếp điểm RA(3,4) đóng lại tự duy trì cho Rơle hoạt động trong suốt
quá trình và tiếp điểm RA(1,6) đóng lại cấp điện cho mạch điều khiển.
+ Đồng thời với lúc đó, do các tiếp điểm a
0

(6,7) và b
0
(7,8) đang đóng do đó
Rơle thời gian 1RTH có điện. Tiếp điểm thờng mở đóng chậm 1Rth(10,13) bắt đầu
tính thời gian đóng chậm . Thời gian này đợc chỉnh định bằng thời gian nạp liệu tại
vị trí a
0
,b
0
. Khi hết thời gian chỉnh định, tiếp điểm này đóng lại , cùng với tiếp điểm
a
0
(6,10) đang đóng do đó cuộn hút công tắc tơ S1 có điện, tiếp điểm S1(6,13) đóng
lại tự duy trì cho S1 làm việc. Lúc này tiếp điểm thờng đóng S1(8,90 mở ra cắt
điện Rơle thời gian 1RTH. Khi S1 có điện tiếp điểm S1 trên mạch lực đóng lại, cấp
điện cho cuộn hút B
+
của van khí, Piston 2 thực hiện hành trình B
+
đi sang phải
+ Khi đang chuyển động sang phải, Piston 2 chạm vào cảm biến vị trí b
1
cộng
với tiếp điểm S1(15,16) đang đóng do đó cung cấp điện cho cuộ hút của công tắc tơ
S2 hoạt động đồng thời tiếp điểm thờng đóng S2(13,14) mở ra ngắt điện của S1.
Tiếp điểm S1 trên mạch lực ngắt ra làm cho Piston 2 dừng lại ở vị trí b
1
. Khi S2 có
điện , tiếp điểm S2 trên mạch lực đóng lại, cấp điện cho cuộn hút của van khí A
+

làm cho Piston 2 thực hiện hành trình A
+
chuyển động xuống dới.
+ Khi Piston 1 đang chuyển động đi xuống gặp cảm biến vị trí a
1
, tiếp điểm
a
1
(6,18) đóng lại công với tiếp điểm S2(18,19) đang đóng sẽ cung cấp điện cho
Rơle thời gian 2RTH (do các tiếp điểm S4(19,20) và S1(20,21) đang đóng). Rơle
thời gian 2RTH có điện, tiếp điểm 2Rth(6,19) đóng lại tự duy trì cho 2RTH hoạt
động đồng thời tiếp điểm thờng mở đóng chậm của Rơle thời gian này 2Rth(6,22)
bắt đầu tính thời gian đóng chậm. Thời gian này đợc chỉnh định bằng thời gian rải
liệu tại vị trí b
1
, a
1
. Khi hết thời gian chỉnh định, tiếp điểm này đóng lại, cấp điện
cho cuộn hút công tắc tơ S3 đồng thời tiếp điểm thờng đóng S3(16,17) mở ra kết
thúc hành trình A
+
đồng thời tiếp điểm S3 trên mạch lực đóng lại Piston 1 thực hiện
hành trình A
-
đi lên.
+ Khi đang ở hành trình đi lên, Piston 1 gặp cảm biến vị trí a
0
, tiếp điểm
a
0

(6,11) đóng lại cộng với tiếp điểm b
1
(11,12) và S3(12,13) đang đóng sẽ cấp điện
cho công tắc tơ S1. Tơng tự nh đã giải thích ở phần trên , Piston 2 thực hiện hành
trình sang phải B
+
.
+ Khi sang phải Piston2 gặp cảm biến vị trí b
2
, tiếp điểm b
2
(6,15) đóng cộng
với S1(15,16) và S3(16,17) đang đóng do đó cấp điện cho cuộn hút công tắc tơ S2,
Piston 1 thực hiện hành trình đi xuống A
+
+ Khi đi xuống , Piston 1 gắp cảm biến vị trí a
1
, tiếp điểm a
1
(6,18) đóng lại
cộng với tiếp điểm S2(18,19) và các tiếp điểm S4(19,20) và S1(20,21) đang đóng sẽ
cung cấp điện cho Rơle thời gian 2RTH. Rơle này bắt đầu tính thời gian đóng chậm
đối với tiếp điểm thờng mở đóng chậm 2Rth(6,19). Khi tiếp điểm này đóng, S3 có
điện Piston 1 thực hiện hành trình đi lên A
-
.
+ Khi đi lên Piston 1 gặp cảm biến vị trí a
0
, tiếp điểm a
0

(6,11) đóng lại cộng
với b
2
(11,12) và S3(12,13), S2(13,14) đang đóng nên cuộn hút công tắc tơ S1 có
điện , Piston 2 thực hiện hành trình sang phải B
+
.
+ Khi sang phải, Piston 2 gặp cảm biến vị trí b
3
, tiếp điểm b
3
(6,15) đóng lại
cộng với S1(15,16) và S3(16,17) đang đóng cấp điện cho cuộn hút công tắc tơ S2.
Tiếp điểm trên mạch lực S2 đóng lại cấp điện cho cuộn hút công tắc tơ A
+
, Piston 1
thực hiện hành trình đi xuống A
+
.
+ Khi đi xuống Piston 1 chạm vào cảm biến vị trí a
1
, tiếp điểm a
1
(6,18) đóng
lại cộng với S2(18,19),S4(19,20) và S1(20,21) đang đóng do đó cấp điện cho Rơle
thời gian 2RTH. Tiếp diểm thờng mở đóng chậm bắt đầu tính thời gian đóng chậm.
Thời gian này đợc chỉnh định bằng thời gian rải liệu tại vị trí b
3
, a
1

. Hết thời gian
này tiếp điểm đó đóng lại cấp điện cho công tắc tơ S3, tiếp điểm trên mạch lực
đóng lại cấp điện cho cuộn hút A
-
, Piston 1 thực hiện hành trình đi lên A
-
.
+ Khi đi lên, Piston 1 gặp cảm biến vị trí a
0
, tiếp điểm a
0
(6,23) đóng lại cộng
với b
3
(23,24), S3(24,25) và 1Rth(25,26) đang đóng , cuộn hút của S4 có điện. Tiếp
Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44
8
§å ¸n m«n häc §KLG
®iĨm S4 trªn m¹ch lùc ®ãng l¹i cÊp ®iƯn cho cn hót cđa c«ng t¾c t¬ B
-
, Piston 2
thùc hiƯn hµnh tr×nh sang tr¸i B
-
+ Khi Piston 2 chun ®éng sang tr¸i nÕu nã ch¹m vµo c¸c c¶m biÕn vÞ trÝ b
2
,
b
1
th× kh«ng lµm cho c«ng t¾c t¬ S1 cã ®iƯn ®Ĩ thùc hiƯn hµnh tr×nh ®i xng v×:
Khi ch¹m b

1
, hc b
2
th× c¸c tiÕp ®iĨm a
0
(6,11), b
1
(11,12) vµ b
2
(11,12) ®ãng
l¹i nhng tríc ®ã S3 ®· bÞ c¾t nªn tiÕp ®iĨm S3(12,13) kh«ng ®ãng do ®ã S1 kh«ng
thĨ cã ®iƯn
+ Khi Piston 2 ®i vỊ bªn tr¸i mµ g¾p c¶m biÕn b
0
, c¸c tiÕp ®iĨm a
0
(6,7) vµ
b
0
(7,8) ®ãng l¹i vµ 1RTH l¹i cã ®iƯn. Chu tr×nh n¹p liƯu t¹i a
0
,b
0
, chun ®éng sang
ph¶i, xng , r¶i liƯu, lªn .v.v. l¹i tiÕp tơc. Qu¸ tr×nh cø tù ®éng lỈp ®i lỈp l¹i khi nµo
ta Ên nót dõng Dg.
+ Khi nµo c¶ hai Piston ®· ë vÞ trÝ ban ®Çu ta Ên nót dõng Dg(1,3). HƯ thèng
sÏ dõng ho¹t ®éng do R¬le ®iƯn ¸p RA mÊt ®iƯn nªn tiÕp ®iĨm RA(1,6) më ra ng¾t
®iƯn m¹ch lùc

Ch¬ng III
Giíi thiƯu c«ng nghƯ khÝ nÐn vµ ®iƯn khÝ nÐn
A Đặt vấn đề:
Không khí chung quanh ta nhiều vô kể và nó là một nguồn năng lượng rất
lớn mà con người đã biết sử dụng chúng từ trước Công nguyên. Tuy nhiên sự
phát triển và ứng dụng khí nén lúc đó còn rất hạn chế do sự phối hợp giữa các
ngành vật lý ,cơ học v.v
Vào khoảng thế kỷ 17 các nhà bác học Blaise Pascal, Denis Papin, Otto
von Guerike đã xây dựng nền tảng cho việc ứng dụng của khí nén.
Cùng với sự phát triển của khí nén, năng lượng điện đã phát triển mạnh
mẽ trong nhiều lónh vực làm cho ứng dụng của khí nén giảm. Nhưng không vì
điều đó mà sự phát triển và ứng dụng của khí nén mất đi.
B Tầm quan trọng và ứng dụng của khí nén:
Trong thời kỳ cách mạng công nghiệp nổ ra, sự phát triển về điều khiển
bằng khí nén không ngừng diễn ra.
Các ứng dụng của khí nén để điều khiển như: phun sơn, gá kẹp chi tiết
v.v
Các ứng dụng của khí nén trong truyền động như máy vặn vít, các moto
khí nén, máy khoan, các máy va đập dùng trong đào đường, hệ thống phanh ôtô
v.v
Ưu nhược điểm của khí nén:
Ưu điểm:
Ngun Qut TiÕn – Líp T§H3-K44
9
§å ¸n m«n häc §KLG
+Không gây ô nhiễm môi trường.
+Có khả năng truyền tải năng lượng đi xa do độ nhớt động học của
khí nén nhỏ, tổn thất trên dọc đường thấp.
+Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được đảm bảo.

Nhược điểm:
+Khi tải trọng thay đổi, vận tốc truyền cũng thay đổi.
+Dòng khí nén thoát ra gây tiếng ồn lớn
C . Giíi thiƯu vỊ khÝ nÐn
Máy nén khí – Thiết bò phân phối khí nén:
I. Máy nén khí:
1. Khái niệm:
Máy nén khí là thiết bò tạo ra áp suất khí, ở đó năng lượng cơ
học của động cơ điện hoặc động cơ đốt trong được chuyển đổi
thành năng lượng khí nén và nhiệt năng.
2. Phân loại:
a. Theo áp suất:
• Máy nén khí áp suất thấp: p ≤ 15 bar
• Máy nén khí áp suất cao: p ≥ 15 bar
• Máy nén khí áp suất rất cao: p ≥ 300bar
b. Theo nguyên lý hoạt động:
• Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy nén khí kiểu
pittông, máy nén khí kiểu cách gạt, máy nén khí kiểu root, máy
nén khí kiểu trục vít.
• Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm và máy nén khí theo
chiều trục.
II. Bình trích chứa khí nén:
Khí nén sau khi ra khỏi máy nén khí và được xử lý thì cần phải có
một bộ phận lưu trữ để sử dụng. Bình trích chứa khí nén có nhiệm vụ cân
bằng áp suất khí nén từ máy nén khí chuyển đến trích chứa, ngưng tụ và
tách nước.
Kích thước bình trích chứa phụ thuộc vào công suất của máy nén
khí và công suất tiêu thụ của các thiết bò sử dụng, ngoài ra kích thước này
còn phụ thuộc vào phương pháp sử dụng: ví dụ sử dụng liên tục hay gián
đoạn.

Ký hiệu :
III. Mạng đường ống dẫn khí nén:
Ngun Qut TiÕn – Líp T§H3-K44
10
§å ¸n m«n häc §KLG
Mạng đường ống dẫn khí nén là thiết bò truyền dẫn khí nén từ máy
nén khí đến bình trích chứa rồi đến các phần tử trong hệ thống điều
khiển và cơ cấu chấp hành.
Mạng đường ống dẫn khí nén có thể phân thành 2 loại:
• Mạng đường ống được lắp ráp cố đònh (mạng đường ống
trong nhà máy)
• Mạng đường ống được lắp ráp di động (mạng đường ống
trong dây chuyền hoặc trong máy móc thiết bò)
Trong bộ thí nghiệm, đường ống dẫn khí nén được trang bò cho
phép tháo lắp dễ dàng và nhanh chóng. Nối hệ thống đến các thiết bò
bằng cách đơn giản là đẩy ống vào cổng vào (in-let) hay cổng ra (out-let).
Tháo ống ra bằng cách một tay đè vào vành tỳ, tay kia kéo ống ra.
D. HƯ thèng ®iỊu khiĨn ®iƯn ®iƯn khÝ nÐn nãi chung ® ỵc m« t¶ nh h×nh sau:
S¬ ®å m¹ch ®iƯn ®iỊu khiĨn
S¬ ®å m¹ch khÝ nÐn
Ngun Qut TiÕn – Líp T§H3-K44
11
U
VÀO
= 230 V / 50 Hz
I
VÀO
= 10 A
U
RA

= 24 V DC
I
RA
= 5 A
•
Mạng điện
Bộ phân
phối điện
Nút nhấn
Mạch điện điều khiển
Phần tử điều khiển
(van đảo chiều)
Cơ cấu chấp hành
Rơle
Nam châm điện
Tiếp điểm
Đồ án môn học ĐKLG
Chơng 4
Tính chọn thiết bị
I. Chọn thiết bị chấp hành:
a. Trong cơ cấu truyền động, ta sẽ sử dụng 2 pittông hai chiều tác dụng DNU-
100-500PPV-A (có hình vẽ dới) của tập đoàn Festo (Đức). Các thông số cơ bản của
thiết bị nh sau:
Chiều dài toàn bộ pittông 734mm
Chiều dài chu trình làm việc 500mm
Đờng kính trục 25mm
Dải áp suất làm việc
0,2ữ12bar
Dải nhiệt độ xung quanh cho phép
-20ữ80

o
C
Lực hiệu dụng ở áp suất 6 bar khi chạy thuận 4496N
Lực hiệu dụng ở áp suất 6 bar khi chạy nghịch 4221N
Lợng khí tiêu tốn trong chu trình thuận 29,5l
Lợng khí tiêu tốn trong chu trình ngợc 28,15l
b. Nguồn khí nén:
Theo yêu cầu đặt ra của bài toán thì hệ thống mạch lực sẽ đợc thực hiện hoàn
toàn bằng các thiết bị khí nén. Để đảm bảo nguồn khí đủ lớn ta dùng máy nén khí
RT-388 với công suất 10kW, áp suất tối đa là 500 cân.
c. Chọn van điều khiển:
Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44
12
Đồ án môn học ĐKLG
Chọn van điều khiển

ii. Tính chọn thiết bị điều khiển
1. Côngtắctơ S
1
, S
2
, S
3
, S
4
Để thuận tiện trong sử dụng, khi lắp đặt và thay thế, ta sử dụng các côngtắctơ
điện từ xoay chiều S
1
, S
2

, S
3
,S
4
cùng loại LC1 D25-AC3 của hãng Telemecanique
(Pháp)
Số tiếp điểm
chính
Số tiếp điểm phụ Động lực Điều khiển
Thờng
đóng
Thờng mở I
đm
(A) U
đm
(V) U
đk
(V) P
đk
(VA)
3 4 4 25 380 220 60
Kích thớc 90 x 120 x 120 mm
2. Rơle thời gian 1RTH, 2RTH
Trong sơ đồ mạch điều khiển, ta sử dụng hai loại rơle thời gian:
Rơle thời gian 1RTHvà 2RTH có tiếp điểm thờng mở đóng chậm với thời gian
chỉnh định lớn phụ thuộc vào thời gian nạp liệu và rải liệu (0,1 phút ữ 3 giờ). Chọn
rơle thời gian kiểu H3JA của hãngAOMRON. Kích thớc của hai loại rơle thời gian
44 x 54 x 54 mm
R le thi gian (Timers)

Loi khụng hin th s
H3JA: Loi n gin giỏ thp
- Loi bt tr ON delay n gin, t bng nỳm vn
- éốn ch th ngun, u ra. éu ra rle
Di thi gian: 0,1 giõy ti 3 gi (nhiu di nh tu
model)
H3JA-8C: 5 A, 250 VAC, ti tr (2 b tip im)
Ngun 220 VAC;
Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44
13
Đồ án môn học ĐKLG
3. Chọn Rơle điện áp
4. Cầu dao CD
Chọn cầu dao một pha loại 3 cực có thiết bị dập hồ quang với điện áp 500V và
dòng 150A. Kích thớc 100 x 140 mm
5. Nút ấn m, MA, MB
Chọn các nút ấn loại tự phục hồi SB220V của hãng Telemecanique
6. Chọn các cảm biến vị trí a
o
, a
1
,b
0,
b
1
,b
2
,b
3
Chọn các cảm biến loại tự phục hồi WL của hãng OMRON

Các thông số của thiết bị:
KếT LUậN
Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, cùng với sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo Lu Đức
Dũng và sự giúp đỡ của các bạn cùng lớp, em đã hoàn thành các nhiệm vụ đợc giao của bản đồ án:
Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho cần trục rải liệu.
Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44
14
Đồ án môn học ĐKLG
Trong nội dung nghiên cứu của bản đồ án này, em đã thực hiện đợc các nhiệm vụ sau:
- Tìm hiểu công nghệ và yêu cầu đối với hệ thống cần trục rải liệu
- Dùng phơng pháp Grafcet để tổng hợp và hiệu chỉnh mạch điều khiển
- Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch động lực và mạch điều khiển hệ thống
- Lựa chọn các thiết bị chấp hành, các thiết bị điều khiển và bảo vệ hệ thống
- Xây dựng sơ đồ lắp ráp và bảng nối dây
Trong quá trình thực hiện, chắc chắn bản thân em không thể tránh khỏi nững thiếu sót, em rất
mong nhận đợc những ý kiến đóng góp của các thầy và các bạn để bản đồ án này hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội ngày 19 tháng 6 năm
2003
Sinh viên
Nguyễn Quyết Tiến
Nguyễn Quyết Tiến Lớp TĐH3-K44
15
Đồ án môn học ĐKLG
Tài liệu tham khảo
1. PGS - TS Nguyễn Trọng Thuần - Điều khiển logic và ứng dụng
Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2000.
2. Trịnh Đình Đề, Võ Trí An - Điều khiển tự động truyền động điện
Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1986.
3. Nguyễn Xuân Phú, Tô Đằng - Sử dụng và sửa chữa khí cụ điện hạ áp

4. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1998.
5. Các CD-ROM catalogue tra cứu thiết bị khí nén và điện của các hãng
OMRON, FESTO, MITSUBISHI.
6. Bản dịch: Cẩm nang Kỹ thuật điện Tự động hoá và Tin học Công nghiệp
Ngời dịch: PGS - TS Lê Văn Doanh
Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1999.
7. Lewin, D. - Logical design of switching circuits
Nhà xuất bản MacMillan, 1986.
1